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| | 基于Inventor API的渐开线直齿圆柱齿轮参数化造型 | | 发表时间：2008-3-12 肖春英 魏云平 来源：万方数据 | | | 介绍了利用Inventor API进行二次开发的原理,并分析了渐开线齿廊的构成，通过编程实现了渐开线直齿圆柱齿轮三维参数化造型。 |
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2.2齿廓渐开线部分的创建
在Inventor中未提供根据方程建立曲线的功能，因此对于渐开线部分的创建过程是:先根据前面公式计算渐开线上的控制点，然后存入数组，最后通过创建样条曲线逼近渐开线曲线。
根据图2所示，渐开线上某一点的坐标计算:
2.3渐开线创建的一些细节处理
因为要创建两条渐开线对象，并在后期引用，所以，全部数据结构都是两套，每套按照10个控制点就可以充分稳定住渐开线的形状并满足精度要求。所有控制点根据从渐开线起点半径到终点半径之间等分算出的各个半径计算得到。
另外，在不同的参数下，渐开线的起点有两种可能:当(基圆一齿根圆弧)结果大于齿根圆，渐开线起点在基圆上;当(基圆一齿根圆弧)结果小于齿根圆，渐开线起点在齿根圆上。而渐开线的末端总是结束于齿顶圆上。
2.4齿根部分的图线处理
在图2齿沟轮廓计算参考图中，P1-P3是渐开线部分，P3-P4是一条直线，是渐开线与齿根结构的过渡。P3-P4部分有两种情况:
(1)当基圆大于齿根圆时，过渡圆弧为一单圆弧，是与渐开线极限啮合点以下的部分及与齿根圆切线相切的圆弧，半径Cr大小由表1确定;
(2)当基圆+过渡弧半径仍然没有达到齿根圆时，要增加直线过渡部分P2-P3，与过渡圆弧及齿根圆相切，斜线角度Ga由表1确定。
事实上，齿沟系数Gk决定了齿根圆角的半径Gr和直线斜角Ga，根据各个齿轮基本参数相互之间的关系，Gk由变位系数f〔这里恒为0)和齿数Gz计算得出:Gk = f + 0.03Gz，也就是Gz=0.03Gz.
2.5造型结果验证
根据上述原理，应用VBA编程环境，通过调用Inventor API函数，实现了在Inventor环境下渐开线直齿圆柱齿轮三维参数化造型程序设计。图3是应用该方法造型得到齿数啮合关系图，可以看出，齿廓部分虽然进行了简化，但精确度还是较高。
3结论
应用上述原理实现了渐开线齿轮三维参数化造型，可以轻松实现不同齿数z、模数m的标准渐开线齿轮的参数化设计，免去大量重复劳动，实现了Inventor API的二次开发。应用该方法进行齿轮造型不仅能满足演示要求，如加以必要的优化，在要求不高的情况下也可为对后续齿轮机构的动态仿真、干涉检验、有限元分析和NC加工等服务。 | | | | |
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